Charles Bell a fost un autor prolific care și-a combinat cunoștințele anatomice cu ochiul său artistic pentru a produce o serie de cărți foarte detaliate și frumos ilustrate. În 1799, Bell a publicat prima sa lucrare „un sistem de disecții, explicând anatomia corpului uman, modul de afișare a părților și varietățile lor în boală”. A doua sa lucrare a fost finalizarea setului de patru volume al fratelui său „anatomia corpului uman” în 1803. În același an, Bell a publicat cele trei serii de gravuri intitulate „gravuri ale arterelor”, „gravuri ale creierului” și „gravuri ale nervilor”. Aceste seturi de gravuri au constat din diagrame anatomice complicate și detaliate însoțite de etichete și o scurtă descriere a funcționalității lor în corpul uman și au fost publicate ca un instrument educațional pentru studenții medicali aspiranți. „Gravurile creierului” sunt de o importanță deosebită pentru această primă încercare publicată a lui Bell de a elucida pe deplin organizarea sistemului nervos. În introducerea sa în lucrare, Bell comentează natura ambiguă a creierului și funcționarea sa interioară, un subiect care i-ar păstra interesul pentru restul vieții sale.
în 1806, cu ochii pe un post didactic la Academia Regală, Bell și-a publicat eseurile despre anatomia expresiei în pictură (1806), reeditate ulterior ca Eseuri despre anatomia și filosofia expresiei în 1824. În această lucrare, Bell a urmat principiile teologiei naturale, afirmând existența unui sistem uman unic de mușchi faciali în slujba unei specii umane cu o relație unică cu Creatorul, idealuri care au fost paralele cu cele ale lui William Paley. După eșecul cererii sale (Sir Thomas Lawrence, mai târziu președinte al Academiei Regale, l-a descris pe Bell ca „lipsit de temperament, modestie și judecată”), Bell și-a îndreptat atenția către sistemul nervos.Bell a publicat studii detaliate despre sistemul nervos în 1811, în cartea sa o idee despre o nouă anatomie a creierului. În această carte, Bell a descris ideea sa despre diferitele tracturi nervoase care se conectează cu diferite părți ale creierului și, astfel, conduc la funcționalități diferite. Experimentele sale pentru a investiga acest lucru au constat în tăierea măduvei spinării unui iepure și atingerea diferitelor coloane ale cordonului. El a descoperit că o iritare a coloanelor anterioare a dus la o convulsie a mușchilor, în timp ce o iritare a coloanelor posterioare nu a avut niciun efect vizibil. Aceste experimente l-au determinat pe Bell să declare că a fost primul care a făcut distincția între nervii senzoriali și motori. Deși acest eseu este considerat de mulți ca fiind piatra fondatoare a neurologiei clinice, nu a fost bine primit de colegii lui Bell. Experimentarea sa a fost criticată și ideea pe care a prezentat-o despre rădăcinile anterioare și posterioare conectate la cerebrum și respectiv cerebel, a fost respinsă. Mai mult, eseul original al lui Bell din 1811 nu conținea de fapt o descriere clară a rădăcinilor nervoase motorii și senzoriale, așa cum a susținut mai târziu Bell, și se pare că a emis revizuiri ulterioare datate incorect, cu modificări textuale subtile.
În ciuda acestui răspuns călduț, Charles Bell a continuat să studieze anatomia creierului uman și și-a pus accentul pe nervii conectați la acesta. În 1821, Bell a publicat ” pe nervi: Prezentarea unor experimente privind structura și funcțiile lor, care au condus la un nou aranjament al sistemului” în tranzacțiile filosofice ale Societății Regale. Această lucrare a susținut cea mai faimoasă descoperire a lui Bell, că nervul facial sau al șaptelea nerv cranian este un nerv de acțiune musculară. Aceasta a fost o descoperire destul de importantă, deoarece chirurgii ar tăia adesea acest nerv ca o încercare de vindecare a nevralgiei faciale, dar acest lucru ar face adesea pacientul cu o paralizie unilaterală a mușchilor faciali, cunoscută acum sub numele de paralizia lui Bell. Datorită acestei publicații, Charles Bell este considerat unul dintre primii medici care combină studiul științific al neuroanatomiei cu practica clinică.studiile lui Bell asupra expresiei emoționale au jucat un rol catalitic în dezvoltarea considerațiilor lui Darwin despre originile vieții emoționale umane; și, în timp ce el a respins argumentele teologice ale lui Bell, Darwin a fost foarte de acord cu accentul lui Bell asupra rolului expresiv al mușchilor respirației. Darwin a detaliat aceste opinii în lucrarea Sa expresia emoțiilor la om și animale (1872), scrisă cu colaborarea activă a psihiatrului James Crichton-Browne. Bell a fost unul dintre primii medici care a combinat studiul științific al neuroanatomiei cu practica clinică. În 1821, el a descris în traiectoria nervului facial și o boală, paralizia lui Bell care a dus la paralizia unilaterală a mușchilor faciali, într-unul dintre clasicii neurologiei, o lucrare livrată Societății Regale intitulată pe nervi: Prezentarea unor experimente privind structura și funcțiile lor, care conduc la un nou aranjament al sistemului.Bell a combinat, de asemenea, numeroasele sale talente artistice, științifice, literare și didactice într-o serie de preparate de ceară și ilustrații anatomice și chirurgicale detaliate, picturi și gravuri în mai multe cărți despre aceste subiecte, cum ar fi în cartea sa ilustrații ale marilor operații ale chirurgiei: Trepan, hernie, amputare, anevrism și litotomie (1821). A scris și primul tratat despre Noțiuni de anatomie și fiziologie a expresiei faciale pentru pictori și ilustratori, intitulat Eseuri despre anatomia expresiei în pictură (1806).în 1829, Francis Egerton, al optulea conte de Bridgewater, a murit și, în testamentul său, a lăsat o sumă mare de bani președintelui Societății Regale din Londra. Voința stipula că banii urmau să fie folosiți pentru a scrie, tipări și publica o mie de exemplare ale unei lucrări despre puterea, înțelepciunea și bunătatea lui Dumnezeu. Președintele Societății Regale, Davies Gilbert a numit opt domni pentru a scrie tratate separate pe această temă. În 1833, a publicat al patrulea tratat Bridgewater, mâna: mecanismul său și dotările vitale ca design Evincing. Charles Bell a publicat patru ediții ale mâinii. În primele câteva capitole, Bell își organizează tratatul ca un manual timpuriu de anatomie comparativă. Cartea este plină de imagini în care Bell compară „mâinile” diferitelor organisme, de la mâini umane, labe de cimpanzeu și antene de pește. După primele câteva capitole, Bell își orientează tratatul în jurul semnificației mâinii și a importanței sale în utilizarea sa în anatomie. El subliniază că mâna este la fel de importantă ca ochiul în domeniul chirurgiei și că trebuie antrenată.